畢林俊 王東山
摘要:與低層建筑相比,高層建筑具有層數(shù)多、高度大、振動源多、用水要求高、排水量大等特點(diǎn),因此,必須采取新的技術(shù)措施,才能確保給水排水系統(tǒng)的良好工況,滿足各類高層建筑的功能要求?;诖?,詳細(xì)分析了高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計方案中應(yīng)注意的問題。
關(guān)鍵詞:高層建筑給水方案
1生活、消防水池(箱)應(yīng)分建
從水質(zhì)保護(hù)和消防泵定期試水維護(hù)保養(yǎng)角度出發(fā),認(rèn)為分建水池及共用吸水管的作法對優(yōu)化地下室設(shè)計、有效利用地下室面積、降低造價起到積極作用。
1.1生活、消防合建水池(箱)存在弊病雖然消防管網(wǎng)與生活用水管網(wǎng)是分開獨(dú)立設(shè)置的,但由于采用合建貯水池和高位水箱必然對生活用水水質(zhì)造成污染。因此,單獨(dú)設(shè)置生活貯水池和消防貯水池,從根本上消除了對生活用水水質(zhì)造成污染的因素,消防泵試水運(yùn)轉(zhuǎn)的排水只需直接回水到消防貯水池中,利用水池中的存水消能,從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。
1.2分建生活、消防水池{箱)的意義只要措施得當(dāng),是完全可以避免許多人擔(dān)心的生活用水與消防用水分別設(shè)置貯水池會增加造價和使消防用水變質(zhì)發(fā)臭的問題。只要所貯存的消防用水采用合格的自來水,在向貯水池充水過程中適量加些氯酚殺菌劑,貯水池的開口、通氣部分有必要的防塵、防蟲措施,貯水是不會變質(zhì)發(fā)臭的。當(dāng)然每年將貯水放空,更換一次仍然是有必要的。
生活用水與消防用水分建貯水池不會增加造價。在實(shí)際工程設(shè)計中,分建貯水池對優(yōu)化地下室的設(shè)計、有效利用地下室的面積、降低造價起到積極作用。分建貯水池,總貯水容積數(shù)并沒有隨池數(shù)增加而變化。合建貯水池,水箱須按規(guī)范要求采取有效措施防止消防貯水不被動用,分建時不存在被動用的問題。合建貯水池不允許與建筑物地下室的底板和側(cè)壁共用作為池底和池壁,當(dāng)池頂上層為潔凈用房時,允許樓板作池頂共用:當(dāng)池頂上層為非潔凈用房時應(yīng)獨(dú)立設(shè)池頂,確保生活用水水質(zhì),給設(shè)計帶來諸多不便。而消防貯水池往往可直接利用地下室的底板、側(cè)壁和頂板作池底、池壁和池頂,池內(nèi)也無需設(shè)置導(dǎo)流墻,有效水深增加,減少水池的占地面積,降低造價。
分建的消防貯水池,按規(guī)定需要貯存火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)外消防用水量。由于貯水量大,一般都進(jìn)行分格布置,在實(shí)際工程中,由于生活貯水池占據(jù)條件較好的位置,使得消防貯水池在分格設(shè)計后,雖然容量保證了,然而每臺消防水泵單獨(dú)布置吸水管存在一定的困難。高規(guī)規(guī)定,一組消防水泵吸水管不應(yīng)少于兩條。當(dāng)其中一條損壞或搶修時,其余吸水管仍應(yīng)通過全部水量。也就是說,允許采用共用吸水管做法,使得設(shè)計變得簡單易行,水泵布置整齊有序,便于管理和維修保養(yǎng)。
1.3高位共用水箱消防出水管上止回閥型號選擇及設(shè)置高位水箱出水管上的止回閥是依靠水箱靜壓開啟的,一般靜壓只有幾十kPa,故選定的止回閥一定要有開啟壓力小、關(guān)閉快的特點(diǎn)。梭形止回閥、微阻緩閉止回閥、消聲止回閥都不能滿足要求,最適宜的止回閥是旋啟式止回閥。采用旋啟式止回閥,應(yīng)安裝在水箱底高度不小于1 5kPa處,且必須安裝在水平管段上。
許多教科書和設(shè)計手冊在水消防系統(tǒng)的原理圖中,隨意將止回閥畫在豎管上,使許多設(shè)計人員誤認(rèn)為:只要選用開啟壓力小的止回閥,無論止回閥水平安裝或豎向安裝均滿足要求。共用水箱消防出水管上的止回閥豎向安裝時。止回閥的閥瓣在重力作用下,長時間下垂而開啟,消防管網(wǎng)存水與高位合用水箱中的生活用水直接接觸,當(dāng)消防管網(wǎng)中壓力出現(xiàn)微小波動時,部分存水進(jìn)入合用水箱,污染生活用水,這種情況廣泛存在于多層住宅建筑。
1.4結(jié)論從保護(hù)水質(zhì)和消防泵定期試水維護(hù)管理角度出發(fā),生活、消防水池、管網(wǎng)和高位水箱均宜分別獨(dú)立設(shè)置:采用共用吸水管作法,使設(shè)計簡化,設(shè)備的維護(hù)管理方便;分建貯水池對優(yōu)化地下室的設(shè)計、有效利用地下室面積、降低造價起積極的作用:高位水箱出水管上止回閥必須水平安裝。
2室內(nèi)給水宜采用分區(qū)恒壓變頻供水方式
高層建筑如由屋頂水箱供水,由于水箱供水壓力低,最上面3-4層的水壓和水量過小,不能滿足熱水器供水,分區(qū)恒壓變流量供水方式,進(jìn)行合理的分區(qū),選擇合適的供水泵和變頻器,保持設(shè)定的壓力,達(dá)到恒壓供水的效果,提高了水的品質(zhì)。
采用水箱供水,在夜間水壓升高時(或啟動水泵)水箱進(jìn)水,供水壓力由用水點(diǎn)和水箱的高差決定,高差越大,供水壓力越大。所以,頂層供水壓力最小。如果水箱不能及時補(bǔ)水,水位將更低,壓力更小。一般情況下,頂層熱水器即使能打開,供水量也極小,不能正常作用。
耍解決供水壓力不足問題,可以從增加供水壓力或減少管道阻力損失兩方面考慮。頂層供水壓力明顯不足,加大供水管管徑,減少管道阻力損失對供水系統(tǒng)影響很有限,不能解決問題。所有只能采用增加供水壓力。提高供水壓力可以有4個方案:
2.1提高水箱的底標(biāo)高,增加用水點(diǎn)和水箱的高差。提高水箱的底標(biāo)高雖然節(jié)約投資,但對建筑外立面影響效果很大,破壞建筑整體的美觀協(xié)調(diào),且水箱提高1m,只能提高10kPa,當(dāng)水箱底標(biāo)高離屋頂8m,水箱充滿水的情況下,才能確保頂層淋浴器的供水壓力。所以該方案沒有采用的可能性。
2.2每戶增設(shè)增壓泵。在每戶進(jìn)水管上安裝小型增壓泵,可基本解決供水壓力問題,但水泵安裝在室內(nèi)噪音很大,開啟時不但對住戶有影響,而且通過管道傳給其他用戶。
2.3氣壓給水設(shè)備。氣壓給水系統(tǒng)工作原理,上水通過水泵加壓送至壓力罐和用戶,隨著氣壓罐內(nèi)水量的增加,水罐內(nèi)空氣被壓縮,壓力升高,但壓力升高至最大工作壓力時,壓力控制器使水泵關(guān)閉。用戶用水時,氣壓水罐里的水在壓縮空氣的壓力下被送至給水管網(wǎng)。隨著氣壓水罐內(nèi)水量的減少,空氣體積膨脹,壓力減小,但壓力降至設(shè)計最小工作壓力時,水泵再次啟動。如此循環(huán)工作,氣壓供水最大的問題是壓力罐體積龐大,占用了很大的空間,增加的建筑造價,減少了綠化面積,對于小區(qū)總體環(huán)境有一定的影響,目前采用很少。
2.4分區(qū)恒壓變量供水系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在高層建筑給排水設(shè)計.中采用較成功的提供供水壓力的方法。分區(qū)恒壓變流量供水方式,根據(jù)計算得到供水小時最大流量的揚(yáng)程,選擇合適的供水泵,配置相應(yīng)的變頻器,在保持設(shè)定的工作壓力情況下,由用戶用水量的變化通過變頻器控制水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速,由水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化,改變供水量。滿足用戶使用舒服性要求,達(dá)到恒壓供水的效果。每分區(qū)設(shè)定兩個水泵交替使用,延長設(shè)備的使用壽命。
另外。取消屋頂水箱,能夠減少二次污染,提供了供水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在投資方面,與硅水箱比較也相差無幾。由于取消屋頂水箱,建筑外觀效果更好,同時,在物業(yè)管理上,減少了清洗水箱的麻煩。但是有一點(diǎn),就是小區(qū)在停電時,樓上用戶沒有水箱儲備,如設(shè)置一定的備用電源,則更為完美。